導(dǎo)電瀝青混凝土的機敏特性研究.pdf

1、瀝青混凝土已被廣泛應(yīng)用于道路和橋梁的鋪面層。通過摻入適量的導(dǎo)電相材料，能顯著地改善其導(dǎo)電性能，并具有高度靈敏的機敏特性。可利用導(dǎo)電瀝青混凝土的機敏特性來實現(xiàn)對外部應(yīng)力及其產(chǎn)生的應(yīng)變，甚至內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷的自診斷。這將會對瀝青路面損壞檢測、交通流量和車輛載荷進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)配等公路交通智能化管理等產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 采用連續(xù)級配AC-20和間斷級配Superpave12.5均可獲得同時具有優(yōu)異電學(xué)性能和路用性能的瀝青混凝土。馬歇爾殘留穩(wěn)定度

2、，四點彎曲疲勞試驗，間接拉伸模量試驗和車轍試驗表明石墨導(dǎo)電瀝青混凝土的抗水穩(wěn)定性能力強，抗疲勞開裂能力較佳，彈性模量高，高溫穩(wěn)定性能良好，可作為新型路面使用。電阻率與空隙率之間遵從一定的指數(shù)關(guān)系。由于瀝青與石墨的膨脹系數(shù)不一致，導(dǎo)致其電阻率隨溫度變化而發(fā)生變化。 對于間接拉伸疲勞試驗，四點彎曲小梁疲勞試驗和車轍疲勞試驗，導(dǎo)電瀝青混凝土對外加應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)變具有良好的診斷能力。其電阻率變化呈現(xiàn)負(fù)壓阻效應(yīng)，石墨相材料摻量相對較低時(

3、在閾值范圍內(nèi))，單位應(yīng)變對應(yīng)的電阻率變化值也越大，也就是說對應(yīng)變的響應(yīng)越明顯。當(dāng)施加更高的應(yīng)力荷載時，每單位應(yīng)變所引起的電阻率變化值也更高。導(dǎo)電瀝青混凝土對其內(nèi)部損傷也有良好的自診斷能力，在試件遭到破壞的過程中，電阻率輸出變化存在三個明顯的階段：首先由于導(dǎo)電瀝青混凝土試件受到追密作用后導(dǎo)致導(dǎo)電顆粒接觸更加緊密，表現(xiàn)為輸出電阻率急劇下降；第二階段，瀝青混凝土電阻率變化處于平穩(wěn)變化階段；最后階段，由于瀝青混凝土的微細(xì)裂縫逐漸發(fā)展，最終導(dǎo)致試

4、件的完全破壞和裂開，導(dǎo)電通路遭到嚴(yán)重破壞，表現(xiàn)為電阻率急劇增大。 當(dāng)導(dǎo)電瀝青混凝土作為器件只占試件體積分?jǐn)?shù)的一部分時，其路用性能與完全導(dǎo)電瀝青混凝土相比有了大幅度的提高，而且仍然具有良好的機敏特性。當(dāng)壓阻效應(yīng)從負(fù)開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎鹤栊?yīng)的時候，這時對應(yīng)的車轍深度10mm就是影響舒適性和安全性的車轍深度臨界值，因而車轍變形的自診斷具有特別重要的意義。 導(dǎo)電瀝青混凝土具有良好的機敏特性，機理可用載流子的濃度變化來解釋，其電阻率與